铝合金编号及其应用doc.docx
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铝合金编号及其应用doc
铝合金编号及其应用
铝合金编号及其应用
2010年08月20日
1970年12月制定的变形铝及铝合金国际牌号命名体系推荐方法命名的牌号如下；
航空、航天和军事工业主要使用的铝材代表牌号是7075、7050，2024、2124。
7×××系列硬度最高，锌Zn在这个系列是主要的合金元素。
以7075-T651铝合金位代表制品，其机械性能超过低碳钢。
2×××系列综合性能最好，铜Cu在这个系列是主要的合金元素，在热处理后其机械性能会相等或超过低碳钢。
以上这两个系列的生产水平是代表一个国家的军事实际力量。
1×××系列为纯铝。
3×××系列，锰Mn在这个系列是主要的合金元素。
防锈铝，（3003是应用最广的）
4×××系列，硅Si在这个系列是主要的合金元素。
5×××系列，镁Mg在这个系列是主要的合金元素。
6×××系列，硅Si和镁Mg在这个系列是主要的合金元素。
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铝合金的成分
所谓的“合金”，是指两种或两种以上的金属，加热熔化后，合成一种新型态的金属，而所谓的“铝合金”，则是指使用铝合其他金属加热熔化而成，并且铝在合金中还要占有最高的比例。
一般铝合金成分的标示方式是采用4个阿拉伯数字来表示，它清楚载明了铝合金内所含的各种金属元素。
其中第一位数字则是说明了铝合金中，除了铝元素以外，加入的最主要的金属元素。
其表示方式为如：
（各种不同铝合金代号与其代表的加入合金中的金属元素）
数字主要的合金元素
1XXX……铝（Aluminum）最少估占99％以上
2XXX……铜（Copper）
3XXX……锰（Manganese）
4XXX……矽（Silicon）
5XXX……镁（Magnesium）
6XXX……镁和矽
7XXX……锌（Zinc）
8XXX……其他金属元素
在从2XXX到8XXX的数字群中，第二个数字表示了合金加工的方式，而最后二个数字，则是提供给在同一系列的族群中作为区别使用。
每种不同的铝合金，都是其适用的场合与限制，而在遥控模型的使用上，我们最常看到的，也是应用最广的，当属6061和7075这两种规格，以下我们再针对此两种作进一步说明。
6061：
在6061规格铝合金中，铝合金元素占了97.9％，镁元素占了1％，矽元素占了0.6％另外还有加入了0.28％的铜与0.2％铬（Chromium）。
7075：
在7075铝合金中，主要的铝和锌金属元素分别占了90％和5.6％，其他则是镁元素占了2.5%,铜占了1.6％，铬占了0.23％最后还有余数则是矽，锰，钛…等金属元素。
铝合金强度测量的依据
一般我们在测量金属的强度时会有各种不同的方法，不过我们再次提出三种最常被使用的方式，来作为衡量铝合金强度的依据。
它分别是屈服力（Yield），剪切力（Shear）和张力（Tensile）而测量的单位则分别有英制的（KSI:
每一平方英寸所能承受的千磅数（thousandsofpoundspersquareinch）与公制的（KN/m：
每一平方米所能承受的千牛顿力）而为了统一起见本文以（KSI）为衡量的单位依据。
所谓的“屈服力”是表示要破坏聚合物网状结构最小的力。
每个物体表面都是其所能承受的力量的限制，一暂超过此作用力时，物体就会开始变形，而失去其原本的形状。
而如果用我们一般较为熟悉的方式来解释，一物体在单位面积上所能承受而且不使其产生变形的最小作用力，就是屈服力。
而剪切力则是用来衡量物体所能承受来自于侧面的撞击力大小的依据，在遥控车上应用最广的就是摆臂插销的部分，使用剪切力越高的材质所制成的摆臂插销，其所能承受的侧面撞击力就会越大，也较不易弯曲，变形。
最后一项就是大家比较熟悉的张力，它是表示要物体拉到分开所需施于的最小力量，而张力有时也被称为物体的极限强度（Ultimatestrength）或最终强度。
在此我们顺便附上6061与7075的铝合金强度测量的数据供你参考：
铝合金屈服力剪切力张力
代号（Yield）（Shear）（Tensile）
60657KSI10KSI13KSI
707515KSI22KSI33KSI
上表：
6061与7075的各种强度测量数据。
从上表中我们可以很清楚的看出，7075比起6061铝合金而言，在各方面的测量数据都要明显高出许多，而这主要是因为7075铝合金中，铝合金的含量比6061中含有的铝还少了近8％所的缘故（6061中含有97.9％的铝，而7075中则含有90％的铝）。
因为，纯铝是一项非常软的金属元素。
金属的韧度（Temper）
采用合金的方式，可以改变金属本身的特性，使其变成另外一种物理特性完全不同的材质。
而除了合金外，另外一种可以用来提高金属整体强度的方式，就是所谓的“热处理”。
一般我们常听到的“淬火”就是“热处理”的一种，它是让金属在经由高温加热后，再进行急速冷却的方式来增加其强度。
而一般用来说明金属在经由“热处理”后的特性，就是所谓的“韧度（Temper）”。
一般描述金属“韧度”的方式，是采用不同的英文字母缩写来表示。
在此我们列出几种常见的英文字母所代表的意义供你参考：
F：
表示金属在经过加工处理后（包括：
冷加工、热加工或铸造成形）就不再施以特别处理。
O：
表示金属再经过“退火（Annealed）”的处理过程，至最低要求的强度水准。
而一般经由“退火”的目的，是希望能使加工硬化的机件再度软化，并回复到要求的韧性，以增加材质的延展性与安定性，方便做更进一步的加工。
W：
指使用“固溶热处理（SolutionTreatment）”并经由“自然时效（NaturalAging）”的方式，来达到金属硬化的目的。
而此热处理的方式，一般是使用在7XXX系列的铝合金，以提高其硬度。
H:
表示经过加工变形的成品，这是一种不需要再经过额外热处理的过程，而能够提高材质本身强度的一种方式。
T：
比上述的“F”、“O”或“H”等，更能强化材质韧性的一种热处理方式。
而一般再“T”的字母后，都会再跟一个或一个以上的数字。
如我们常听到的“T6”就是其中一种。
上述中的“固溶热处理”与“自然时效”都是硬化热处理的一种，而一般实用的析出硬化热处理程序，通常都会包括：
固溶热处理、淬火与时效处理（AgingTreatment）三种步骤。
所谓的“固溶热处理”是指将合金内的材料完全升温到金属熔解，以便让所有溶质全部溶入在一起的过程;而“淬火”则是指将“固溶热处理后”的材料，迅速冷却以便获得更大的硬度的过程。
而“时效处理”则将“淬火”处理后的物体，放置在恒温的状态下，使其内部结构逐渐发生变化，并产生细致的析出物，而造成性质上的变化。
此恒温若是在室温的状态下，则称为“自然时效”；而若在高温炉中进行，则称之为“人工时效”。
在所有的遥控模型的应用上，我们常可看到采用“T6”热处理的铝合金。
如果是使用“T6061－T6”热处理的铝合金，甚至可以让原本6061的材质，拥有比7075铝合金更高的“屈服力”与“张力”（参考下表），不过在“剪贴力方面，则比7075还低。
因此，在采用“T6”热处理后，将可大幅度提升铝合金的“屈服力”与“张力”，但相对在“剪切力”的增加幅度则较小，而这种热处理的的技术，同样都适用在6061与7075的材质上。
铝合金代号屈服力（Yield）剪切力（Shear）张力（Tensile）
60617KSI10KSI13KSI
707515KSI22KSI33KSI
6061—T631KSI17KSI35KSI
7075--T673KSI48KSI83KSI
表三：
在采用“T6”级热处理后，所得到的各种衡量强度的数据。
更进一步了解7075――T6
在上述中，我们说明了将6061铝合金材质，在使用“T6”级热处理后所得到的各种强度测量数据，而对于采用“T6”级热处理的7075而言，又会有怎样惊人的表现呢？
如上列的表三所示，对于7075――T6而言，在“屈服力”上提升到将近原本未经热处理前的五倍（15KSI→73KSI），而“张力”也提升了约二倍半（33KSI→83KSI），二更令人惊讶的则是在“剪切力”方面。
对于6061－T6而言，仅提升了7KSI（10KSI→17KSI），为原本的70％；而在7075－T6上，则是从22KSI提升到48KSI，整整提升了二倍多。
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物质的用途决定于物质的性质。
由于铝有多种优良性能，因而铝有着极为广泛的用途。
（1）铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝；防锈铝、铸铝等。
这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。
此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。
例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。
船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
（2）铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。
铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
（3）铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
（4）铝有较好的延展性（它的延展性仅次于金和银），在100℃～150℃时可制成薄于0.01mm的铝箔，这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。
（5）铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器，医疗器械，冷冻装置，石油和天然气管道等。
（6）铝粉具有银白色光泽（一般金属在粉末状时的颜色多为黑色），常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
（7）铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药（由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其它可燃性有机物混合而成）、燃烧混合物（如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等）和照明混合物（如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%）
（8）铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。
铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。
铝粉和石墨，二氧化钛（或其它高熔点金属的氧化物）按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。
（9）铝板对光的反射性能也很好，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。
（10）铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也常用铝。
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生铝
生铝（翻砂铝），生铝是从一种天然提炼的化学成分氧化铝中提取出来的纯度不高的铝。
生铝是不纯净的铝，它和生铁一样，使劲一敲就碎。
常见的铝制品又轻又薄，这是熟铝。
铝合金是在纯铝里掺进少量的镁、锰、铜等金属冶炼而成的，抗腐蚀本领和硬度都得到很大的提高。
生铝成分：
98%以下铝，性质脆硬，只能翻砂铸造产品。
熟铝成分：
98%以上铝，性质柔软，可压延或冲轧多种器皿。
2.压铸铝
铸造是金属冶炼加工的一种工艺，通常是利用金属的重力在模具中进行浇铸。
但"铝压铸"不是靠重力完成的,而是施加了一定压力。
有点类似"注塑"。
但它有一套技术含量较高的抽芯，冷却等系统。
总的来说,都是通过一个集中入口将材料送到要铸"注"造的型腔内,形成零件。
适合压铸工艺的铝就是压铸铝，通常是压铸铝合金。
3.6061铝、6063铝
他们是四位数字表示的以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金。
第一位是数字，用以区分组别。
后两位用于区分同一组别系列内的材料牌号，没有特殊意义。
四位数字体系和四位字符体系牌号第一个数字表示铝及铝合金的类别，其含义如下：
1）1XXX系列工业纯铝；
2）2XXX系列Al-Cu、Al-Cu-Mn合金，；
3）3XXX系列Al-Mn合金；
4）4XXX系列Al-Si合金；
5）5XXX系列Al-Mg合金；
6）6XXX系列Al-Mg-Si合金；
7）7XXX系列Al-Mg-Si-Cu合金；
8）8XXX系列其它。
6061合金铝简介
属热处理可强化合金，具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性和，同时具有中等强度，在退火后仍能维持较好的操作性.
典型用途
航空固定装置，卡车，塔式建筑，船，管道及其他需要有强度、可焊性和抗腐蚀性能的建筑上的应用的领域。
化学成分范围
0.4-0.8Si,0.70Femax,0.15-0.40Cu,0.15Mnmax,0.80-1.20Mg,0.04-0.35Cr,0.25Znmax,0.15Timax,其他每种成分最高含量0.05，其他成分最大总含量0.15,余量为Al。
6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。
1xxx纯铝价格最低适用范围比较广2xxx硬铝铝铜合金一般采用淬火以后自然时效，因为含铜，价格会比较高，2a12的国产的价格现在在40000元每吨，3xxx铝锰合金防锈铝价格比纯铝高一些适用范围也比较广，4xxx一般板材上用在航空标准上面，5xxx，铝镁合金防锈铝中等强度良好的折弯性能，西南铝的5052价格在30500左右，6xxx，采用淬火以后人工时效，比较良好的切削性能，中等强度，适合零件加工，现在西南铝的6061价格在37000左右，但是货很少，进口的一般薄板62000元每吨，厚板58000元每吨，7xxx，超硬铝，最好的材料，使用在高端市场，国产的很少，进口的一般100000元每吨到10500元每吨之间。
铝合金分为
1系—9系1系：
特点:
含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化.应用范围：
高纯铝（含铝量99.9%以上）主要用于科学试验,化学工业及特殊用途。
2系：
特点：
:
以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。
如：
2011合金，在熔练过程中要注意安全防护（会产生有害气体）。
2014合金用天航空工业，强度高。
2017合金比2014合金强度低一点，但比较容易加工。
2014可热处理强化。
缺点：
晶间腐蚀倾向严重。
应用范围：
航空工业（2014合金），螺丝（2011合金）和使用温度较高的行业（2017合金）。
3系：
特点：
以锰为主要合金元素的铝合金，不可热处理强化，耐腐蚀性能好，焊接性能好。
塑性好。
（接近超铝合金）。
缺点：
强度低，但可以通过冷加工硬化来加强强度。
退火时容易产生粗大晶粒。
应用范围：
飞机上使用的导油无缝管（3003合金），易拉罐（3004合金）。
4系：
以硅为主，不常用。
部分4系可热处理强化，但也有部分4系合金不可热处理化。
5系：
特点：
以镁为主。
耐耐性能好，焊接性能好，疲劳强度好，不可热处理强化，只能冷加工提高强度。
应用范围：
割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。
一般中端及其以上的鞋架基本是6系或者7系6系：
特点：
以镁和硅为主。
Mg2Si为主要强化相，目前应用最广泛的合金。
6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。
6063、6060、6463在6系中强度比较低。
6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。
旋风二号中端的架子就是6061特性：
中等强度，耐腐蚀性能好，焊接性能好，工艺性能好（易挤压出成形）氧化着色性能好。
应用范围：
交能工具（如：
汽车行李架、门、窗、车身、散热片、间箱外壳）
7系：
特点：
以锌为主，但有时也要少量添加了镁、铜。
其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。
挤压速度较6系合金慢，焊接性能好。
7005和7075是7系中最高的档次，可热处理强化。
应用范围：
航空方面（飞机的承力构件、起落架）、火箭、螺旋桨、航空飞船。
9系：
（备用合金）
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铝合金标号的详细说明（转）
不同硬度的铝合金不同的用途。
型号归类如下：
1050食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉
1060要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途
1100用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具
1145包装及绝热铝箔，热交换器
1199电解电容器箔，光学反光沉积膜
1350电线、导电绞线、汇流排、变压器带材
2011螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品
2014应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。
飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件
2017是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件
2024飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件
2036汽车车身钣金件
2048航空航天器结构件与兵器结构零件
2124航空航天器结构件
2218飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环
2219航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300摄氏度。
焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力
2319焊拉2219合金的焊条和填充焊料
2618模锻件与自由锻件。
活塞和航空发动机零件
2A01工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉
2A02工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片
2A06工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉
2A10强度比2A01合金的高，用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉
2A11飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。
航空器的中等强度的螺栓与铆钉
2A12航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件
2A14形状复杂的自由锻件与模锻件
2A16工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件，在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱
2A17工作温度225~250摄氏底的航空器零件
2A50形状复杂的中等强度零件
2A60航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等
2A70飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等
2A80航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件
2A90航空发动机活塞
3003用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道
3004全铝易拉罐罐身，要求有比3003合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存装置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件
3105房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等
3A21飞机油箱、油路导管、铆钉线材等；建筑材料与食品等工业装备等
5005与3003合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。
用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。
阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致
5050薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等
5052此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度，用于制造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等
5056镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等；包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩，以及需要有高抗蚀性的其他场合
5083用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件；需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等
5086用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等
5154焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐
5182薄板用于加工易拉罐盖，汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件
5252用于制造有较高强度的装饰件，如汽车等的装饰性零部件。
在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜
5254过氧化氢及其他化工产品容器
5356焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝
5454焊接结构，压力容器，海洋设施管道
5456装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料
5457经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件
5652过氧化氢及其他化工产品贮存容器
5657经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件，但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织
5A02飞机油箱与导管，焊丝，铆钉，船舶结构件
5A03中等强度焊接结构，冷冲压零件，焊接容器，焊丝，可用来代替5A02合金
5A05焊接结构件，飞机蒙皮骨架
5A06焊接结构，冷模锻零件，焊拉容器受力零件，飞机蒙皮骨部件
5A12焊接结构件，防弹甲板
6005挤压型材与管材，用于要求强高大于6063合金的结构件，如梯子、电视天线等
6009汽车车身板
6010薄板：
汽车车身
6061要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063建筑型材，灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料
6066
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